В России разрабатывается новый метод осушения баков ракет-носителей, посредством ультразвука, вакуума и лазера
Чтобы сократить время и энергозатраты на осушение баков для ракет-носителей, ученые Омского политехнического университета будут использовать лазерные, акустические и вакуумные технологии. Результаты исследования воздействия лазерного облучения на испаряющиеся жидкости опубликованы в Международном журнале теплопередачи.
Омский государственный технический университет (ОмГТУ) поясняет, что сушка баков ракет-носителей в отечественной промышленности до сих пор является дорогостоящим и трудоемким процессом. Например, для сушки баллона на заводе "Полет" требуются десятки часов при постоянной подаче горячего воздуха в баллон (конвективный метод). Большая часть времени уходит на открытие течей, которые блокируются атмосферной влагой или рабочими жидкостями.
В то же время в университете отметили, что Россия планирует ежегодно увеличивать количество производимых ракет, что делает необходимым разработку новых технологий сушки.
"Мы разрабатываем альтернативный конвективному метод сушки топливных баков ракет-носителей, используя ультразвук, вакуум и лазер. В результате наших исследований использование импульсных лазеров приводит к снижению энергопотребления на 28 процентов по сравнению с непрерывной работой лазера. Мы также обнаружили, что более высокое давление паров жидкости предотвращает испарение, если лазер используется непрерывно, и не предотвращает испарение, если он используется периодически. Это помогает повысить эффективность процесса", - сказал Иван Лесняк, доцент кафедры "Машиноведение" ОмГТУ.
Ранее ученые университета добились интенсивного кипения и испарения жидкостей в металлических резервуарах с помощью ультразвука при пониженном давлении. Режим работы, в котором наблюдался этот эффект, известен как "резонанс", и сейчас они работают над получением аналогичных результатов с помощью импульсного лазерного излучения.
"В качестве экспериментального прототипа мы взяли металлическую пластину, которая имитирует выступающую часть стенки бака ракеты-носителя "Ангара". Сейчас мы работаем над металлической пластиной с микроканалами, а затем планируем использовать теорию подобия для проведения исследования с использованием сосуда, имитирующего настоящий ракетный контейнер". Исследование включает в себя построение физических и математических моделей процессов тепло- и массообмена, проведение экспериментов и т.д.", - добавил Лесняк.
Он отметил, что разрабатываемая технология сушки также применима для газификации остаточного топлива в канистрах отработавших орбитальных ступеней ракет-носителей с целью обеспечения их взрывобезопасности.
Исследования проводятся в рамках программы "Приоритет 2030" и национального задания Министерства образования и науки РФ.
Источник новости IXBT.